本發(fā)明涉及一種氧化鈣噴吹抑制銅精礦艾薩熔煉煙道結(jié)瘤的方法,屬于材料制備。
背景技術(shù):
1、結(jié)瘤物質(zhì)一直是困擾銅火法冶煉行業(yè)的關(guān)鍵問題,尤其是造锍熔煉過程中上升煙道內(nèi)產(chǎn)生的大量堅(jiān)硬結(jié)瘤物質(zhì),不僅會(huì)造成金屬元素的損失、降低換熱效率、堵塞氣流通道口,嚴(yán)重的還會(huì)損壞耐火磚,增加有害重金屬煙塵的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),定期停爐爆破清除結(jié)瘤物質(zhì)也勢(shì)必影響穩(wěn)定生產(chǎn)。
2、抑制煙道結(jié)瘤的策略主要有源頭控制、過程抑制以及末端治理,大部分銅冶煉企業(yè)仍是采用人工敲打、機(jī)械振動(dòng)、爆破清除的末端治理方式破碎結(jié)瘤物質(zhì),這種方式效率低、效果差,會(huì)導(dǎo)致連續(xù)生產(chǎn)的暫停,影響效益。從源頭控制易揮發(fā)元素的入爐是最有效、可靠的方法,源頭上減少了as、pb、zn等元素的加入,避免了生產(chǎn)過程中物理夾帶煙塵的發(fā)生率。然而,隨著銅礦資源的日益開發(fā),銅礦品位不斷下降,多金屬伴生礦的利用率普遍提高,源頭控制難度增大。目前,對(duì)于過程中減少結(jié)瘤物質(zhì)的生成和團(tuán)聚,已有的方法是采用噴槍在結(jié)瘤密集處噴吹天然氣,利用天然氣燃燒產(chǎn)出的一氧化碳還原結(jié)瘤物質(zhì)中的fe3o4、cufeo2等高熔點(diǎn)金屬氧化物,同時(shí)借助燃燒產(chǎn)生的熱量加快結(jié)瘤物質(zhì)的熔化,使其流入到熔池內(nèi);或是噴入炭粉或煤粉,以還原結(jié)瘤物質(zhì)中的as、pb、zn氧化物,使其轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài),抑制其結(jié)瘤行為。該法已有部分銅冶煉企業(yè)采用,一定程度上達(dá)到了抑制結(jié)瘤物質(zhì)的生長速率,但效果穩(wěn)定性較差,且噴吹天然氣或炭粉存在一定的安全隱患。
3、針對(duì)上述現(xiàn)行的結(jié)瘤物質(zhì)抑制手段存在的技術(shù)問題,亟需開發(fā)一種安全、穩(wěn)定的結(jié)瘤物質(zhì)抑制方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有銅艾薩熔煉煙道結(jié)瘤難以抑制的問題,本發(fā)明提出一種氧化鈣噴吹抑制銅精礦艾薩熔煉煙道結(jié)瘤的方法,即通過向艾薩熔煉上升煙道中噴吹氧化鈣粉末,中和煙道內(nèi)酸性環(huán)境,降低結(jié)瘤物質(zhì)內(nèi)核氧化亞銅的熔點(diǎn)并與鐵氧化物結(jié)合生成鐵酸鈣,使部分結(jié)瘤物質(zhì)內(nèi)核轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài),當(dāng)結(jié)瘤物質(zhì)液相比例增大之后,流動(dòng)性增強(qiáng),在重力作用下自然流動(dòng)至熔煉池內(nèi),減少易揮發(fā)元素在結(jié)瘤物質(zhì)內(nèi)核上的粘結(jié)聚集,達(dá)到抑制結(jié)瘤物質(zhì)生長的目的。
2、一種氧化鈣噴吹抑制銅精礦艾薩熔煉煙道結(jié)瘤的方法,其特征在于,具體步驟如下:
3、(1)將氧化鈣研磨過篩得到氧化鈣粉末;
4、(2)將氧化鈣粉末噴吹至銅精礦艾薩熔煉的上升煙道中,與酸性煙氣反應(yīng)以改善煙道內(nèi)的酸性環(huán)境,煙道上固相物質(zhì)氧化亞銅內(nèi)核在氧化鈣粉末的助熔作用下熔化成液相,同時(shí),氧化鈣粉末與鐵氧化物結(jié)合生成熔點(diǎn)不高于煙道溫度(1220℃)的鐵酸鈣物質(zhì)(在煙道溫度下為熔融態(tài)),煙道的結(jié)瘤物質(zhì)中液相比例增加,流動(dòng)性增強(qiáng),在重力作用下自然流動(dòng)至熔池內(nèi),減少煙道中結(jié)瘤物質(zhì)內(nèi)核,避免粘結(jié)煙塵中的易揮發(fā)雜質(zhì)元素(as、pb、zn),抑制煙道致密塊狀結(jié)瘤物質(zhì)生成。
5、優(yōu)選的,所述步驟(1)氧化鈣粉末的粒徑為≤50?μm。
6、優(yōu)選的,所述步驟(2)氧化鈣粉末的噴入量占煙塵總質(zhì)量的1~10%。
7、本發(fā)明的有益效果是:
8、(1)本發(fā)明針對(duì)銅精礦艾薩熔煉上升煙道結(jié)瘤問題,提出采用氧化鈣作為抑制劑,利用堿性氧化物(cao)對(duì)煙道酸性的中和作用、對(duì)結(jié)瘤物質(zhì)內(nèi)核固相物質(zhì)(cu2o)的助熔作用以及結(jié)合鐵氧化物生成低熔點(diǎn)的鐵酸鈣(cafe2o5),使結(jié)瘤物質(zhì)內(nèi)核熔點(diǎn)低于煙道溫度,增加在煙道上的流動(dòng)性,減少對(duì)煙塵中的易揮發(fā)as、pb、zn等雜質(zhì)元素的粘結(jié),抑制結(jié)瘤物質(zhì)的生長,大量減少了結(jié)瘤物質(zhì)的產(chǎn)生;
9、(2)本發(fā)明噴吹氧化鈣粉末不會(huì)對(duì)銅精礦艾薩熔煉產(chǎn)生不利影響,不會(huì)在煙道中產(chǎn)生易燃易爆氣體,顯著提高了抑制結(jié)瘤物質(zhì)產(chǎn)生的安全性。
1.一種氧化鈣噴吹抑制銅精礦艾薩熔煉煙道結(jié)瘤的方法,其特征在于,具體步驟如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈣噴吹抑制銅精礦艾薩熔煉煙道結(jié)瘤的方法,其特征在于:所述步驟(1)氧化鈣粉末的粒徑為≤50?μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述氧化鈣噴吹抑制銅精礦艾薩熔煉煙道結(jié)瘤的方法,其特征在于:所述步驟(2)氧化鈣粉末的噴入量占煙塵總質(zhì)量的1~10%。